Молния. Как только в грозовой туче создается электрическое напряжение величиной в миллион вольт, возникают условия для образования молнии (А). Высвобожденный поток электронов устремляется вниз, сталкиваясь с молекулами воздуха и тем самым высвобождая новые электроны, одновременно сообщая молекулам воздуха положительный заряд (происходит ионизация воздуха). Серия таких прерывистых разрядов небольшого тока образует сильно разветвленный, так называемый ступенчатый канал (1). Когда основные ответвления ступенчатого канала, несущие большие отрицательные заряды, приближаются к поверхности Земли, они возбуждают короткие, направленные вверх потоки положительно заряженных частиц от тех точек на земле, которые хорошо проводят электрический ток (2). Когда ветвь ступенчатого канала контактирует с таким потоком, направленным вверх, создается сплошной «ствол» ионизированного воздуха. Это дает возможность огромному положительно заряженному потоку, называемому возвратным ударом, устремиться вверх к облакам (смотри рисунки: Облака; ) в виде яркой молнии (3). Молнии на рисунке для наглядности окрашены в разные цвета, но на самом деле молния бесцветна. Возвратный удар вызывает первую ударную волну, которую мы слышим как гром (В). Вспышка молнии достигает глаза (смотри рисунки: Глаз; ) почти мгновенно, в то время как звук грома распространяется примерно со скоростью 330 м/сек. Поэтому, умножив время в секундах между вспышками и восприятием звук; на 330, можно найти расстояние до места разряда в метрах. За часть миллисекунды (А) с момента возвратного удара (3), отрицательно заряженный мгновенный удар проходит вниз по каналу ионизированного воздуха (4) и вызывает другой направленный вверх обратный удар. Процесс повторяется несколько раз в пределах одной секунды до тех пор, пока разряд в облаках (смотри рисунки: Облака; ) полностью не нейтрализуется. Громоотвод (5) вырабатывает мощный положительно заряженный поток, поддерживающий электрический контакт с приближающимся «ступенчатым каналом». В результате воз можные удары молнии в пределах 50-100 м от здания притягиваются громоотводом. Возвратные удары и мгновенные удары безопасно проходят на землю по широкой медной полоске, один конец которой закопан в землю. Гром (В) вызывается тем, что при направленном ударе молнии прилегающий к ней слой воздуха (1) нагревается приблизительно до 30 000°С и взрывообразно распространяется (2) со сверхзвуковой скоростью, возникающей под действием силы, в 10-100 раз превышающей нормальное атмосферное давление. Мгновенная ударная волна (смотри рисунки: Волна; ) превращается в звуковую волну, слышимую в пределах метра как гром.
